Selkärangan anatomiset ja biomekaaniset ominaisuudet

Selkäranka on katsottava anatomisesta (biomekaanisesta) ja toiminnallisesta sivusta.

Anatomisesti selkäranka koostuu 32: sta, joskus 33 erillisestä nikamasta, jotka ovat toisiinsa yhteydessä nivelten väliset kiekot (art. Intersomatica), jotka edustavat synkronoosia, ja nivelet (art. Intervertebrales). Selkärangan stabiilius tai stabiilisuus on aikaansaatu voimakkaalla nivelsiteillä, joka yhdistää selkärangan rungot (lig. Longitudinale anterius et posterius) ja nikamien välisten nivelten kapselin, nivelsiteet, jotka yhdistävät selkärangan kaaret (lig. Flava), nivelsiteet, jotka yhdistävät spinousprosessit (lig. Supraspinosum et intraspinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinus).

Biomekaanisesta näkökulmasta selkäranka on samanlainen kuin kinemaattinen ketju, joka koostuu yksittäisistä linkeistä. Jokainen nikama ilmaisee naapurissaan kolme pistettä:

Kahdessa selkä- ja rungonvälisessä nivelten selässä ja vartaloissa (nikamien välisen kiekon läpi) edessä.

Liitosprosessien väliset nivelet ovat todellisia niveliä.

Selkärankaiset muodostavat toisen yläpuolella kaksi pilaria - etupuoli, joka on rakennettu nikamien rungon kustannuksella, ja takaosa, joka muodostuu kaarista ja nikamien välisestä nivelestä.

Selkärangan liikkuvuus, sen elastisuus ja kimmoisuus, kyky kestää merkittäviä kuormituksia tietyssä määrin ovat nivelten väliset kiekot, jotka ovat läheisessä anatomisessa ja toiminnallisessa yhteydessä selkärangan muodostavien selkärangan kaikkien rakenteiden kanssa.

Intervertebral-levyllä on johtava rooli biomekaniikassa, joka on selkärangan ”sielu” (Franceschilli, 1947). Koska levy on monimutkainen anatominen muotoilu, se suorittaa seuraavat toiminnot:

• yhdistävät nikamat
• selkärangan liikkuvuuden varmistaminen, \ t
• nikamien suojaaminen pysyvältä traumatisoitumiselta (poisto-osuus).

VAROITUS! Mikä tahansa patologinen prosessi, joka heikentää levyn toimintaa, rikkoo selkärangan biomekaniikkaa. Myös selkärangan toiminnalliset ominaisuudet ovat heikentyneet.

Anatomista kompleksia, joka koostuu yhdestä verisuonikiekosta, kahdesta vierekkäisestä nikamasta, joilla on vastaavat nivelet ja nivelsite, kutsutaan tässä selkärangan moottorisegmentiksi (PDS).

Intervertebraalinen levy koostuu kahdesta hyaliinilevystä, jotka ovat lähellä vierekkäisten nikamien rungon päätylevyjä, pulpal-ytimen (nucleus pulposus) ja kuitumaisen renkaan (rengasfibrosus) vieressä.

Massainen ydin, joka on selkärangan jäännös, sisältää:

• interstitiaalinen aine kondriini;
• pieni määrä rustosoluja ja yhteenkuuluvia kollageenikuituja, jotka muodostavat eräänlaisen kapselin ja antavat sille elastisuuden.

VAROITUS! Keskellä välilevyn ytimelle on ontelo, jonka tilavuus on yleensä 1-1,5 cm ³.

Intervertebraalisen levyn kuiturengas koostuu tiheistä sidekudoksen nippuista, jotka kietoutuvat eri suuntiin.

Kuitumaisen renkaan keskeiset niput on järjestetty löyhästi ja asteittain ytimen kapseliin, kun taas perifeeriset niput ovat läheisesti vierekkäin ja upotettu luun reunan reunaan. Renkaan takaosa on heikompi kuin etuosa, erityisesti lannerangan ja kohdunkaulan selkärangan. Ristinpuolisen levyn sivu- ja etuosat ulottuvat hieman luukudoksen rajojen yli, koska levy on hieman leveämpi kuin vierekkäisten nikamien rungot.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]

Selkäranka

Anteriorinen pituussuuntainen sidos, joka on periosteumi, tarttuu lujasti selkärangan runkoihin ja leviää vapaasti levyn päälle.

Takana oleva pitkittäisliima, joka osallistuu selkärangan kanavan etuseinän muodostumiseen, päinvastoin leviää vapaasti selkärangan kehojen pinnan yli ja se on liitetty levyn päälle. Tämä nivelside on hyvin edustettuna kohdunkaulan ja rintakehän selkärangan kohdalla; lannerangan osassa se pienennetään kapeaksi nauhaksi, jonka aikana voidaan usein havaita jopa aukkoja. Toisin kuin etureunan pitkittäissidoksella, se on hyvin huonosti kehittynyt lannerangan alueella, jossa levyn leviäminen on useimmiten todettu.

Keltaiset nivelsiteet (yhteensä 23 nivelsiteitä) on segmentoitu, vaihtelevat nikamasta C: stä nikamaan. Nämä nivelsiteet toimivat ikään kuin selkärangan kanavaan ja siten pienentävät sen halkaisijaa. Koska ne ovat eniten kehittyneitä lannerangan alueella, niiden patologisen hypertrofian tapauksessa voidaan havaita horsetail-pakkauksen ilmiöitä.

Näiden nivelsiteiden mekaaninen rooli on erilainen ja erityisen tärkeä selkärangan staattisen ja kinemaattisen näkökulman kannalta:

• ne säilyttävät kohdunkaulan ja lannerangan, mikä lujittaa paraverteumaalisten lihasten toimintaa;
• määrittää selkärangan runkojen liikkeen suunnan, jonka amplitudia ohjaavat nikamien väliset kiekot;
• suojaa selkäydintä suoraan sulkemalla levyjen välistä tilaa ja epäsuorasti elastisen rakenteensa ansiosta, minkä ansiosta kehon laajennuksen aikana nämä nivelsiteet pysyvät täysin venytettynä (edellyttäen, että jos ne pienenevät, niiden taivut puristavat selkäydin);
• yhdessä paravertebraalisten lihasten kanssa edistetään kehon viemistä vatsan taivutuksesta pystyasentoon;
• Niillä on inhiboiva vaikutus pulppaiseen tumaan, jotka vuorovaikutteisen paineen avulla pyrkivät etäisyydelle kahteen vierekkäiseen nikamakappaleeseen.

Vierekkäisten nikamien kädensijojen ja prosessien kytkentä suoritetaan paitsi keltaisen lisäksi myös interostaasien, hyposaasien ja transversaalisten sidosten välillä.

Levyjen ja pitkittäissidosten lisäksi nikamat yhdistävät kaksi nikamien välistä nivelten muodostamaa nivelten muodostamaa prosessia, joissa on eri osien ominaisuuksia. Nämä prosessit rajoittavat nikamien välistä rintakehää, jonka kautta hermo juuret poistuvat.

Kuituisen renkaan ulompien osien, posteriorisen pitkittäisen sidoksen, periosteumin, nivelten kapselin, säiliöiden ja selkäydin kalvojen inervaation suorittaa sinus-vertebraalinen hermo (n. Sinuvertebralis), joka koostuu sympaattisista ja somaattisista kuiduista. Levyn ravitsemus aikuisessa tapahtuu diffuusion kautta hyaliinilevyjen läpi.

Mainitut anatomiset ominaisuudet sekä vertailevat anatomiset tiedot antoivat mahdollisuuden pohtia ihonvälistä kiekkoa puoli-liitoksena (Schmorl, 1932), kun taas verisuontenestettä (Vinogradova TP, 1951) sisältävää pulpista ydintä verrataan nivelonteloon; verrattua rintakehää peittämästä selkärangan päätypinnasta verrataan niveltuloihin ja kuiturengasta pidetään nivelkapselina ja nivelsiteinä.

Intervertebral-levy on tyypillinen hydrostaattinen järjestelmä. Koska nesteet ovat käytännöllisesti katsoen kokoonpuristumattomia, kaikki ytimeen vaikuttavat paineet muuttuvat tasaisesti kaikissa suunnissa. Kuiturengas, joka kuormittaa energiaa, pitää ytimen ja absorboi suurimman osan energiasta. Levyn kimmoisista ominaisuuksista johtuen selkärangan, selkäydin ja aivojen siirtämät vapinaa ja vapinaa pehmenee huomattavasti juoksu, kävely, hyppy jne.

Ydintorjunta on vaihteleva huomattavissa rajoissa: pienenevällä kuormituksella se nousee ja päinvastoin. Ytimen merkittävää painetta voidaan arvioida sen perusteella, että horisontaalisessa asennossa usean tunnin ajan levyjen suoristus pidentää selkärankaa yli 2 cm: llä, ja tiedetään myös, että henkilön korkeusero päivän aikana voi nousta 4 cm: iin.

Selkärangan rungon eri osissa on omat erottuvat anatomiset ja toiminnalliset ominaisuudet.

[9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17]

Kohdunkaula

Tuen toiminnallisten tehtävien mukaan nikamien koot kasvavat vähitellen kohdunkaulasta lannerangaan ja saavuttavat S-nikamien maksimikoon;

• kohdunkaulan nikamilla, toisin kuin alla, on suhteellisen alhaiset ellipsoidiset kappaleet;
• kohdunkaulan nikamien rungot erotetaan toisistaan levyllä, joka ei ole kaikkialla. Nämä selkärangan elinten pitkänomaiset yläreunan reunat, joita kutsutaan puoliläpäisiksi tai koukkuiksi prosesseiksi (processus uncinatus), jotka yhdistyvät yläviivojen nivelten alempiin sivukulmiin, muodostavat ns. Prosessin uncinatus ja ylemmän nikaman puolen välissä on paljastumaton särö 2-4 mm;
• peittämättömät nivelletyt pinnat peitetään nivelrustolla, ja nivelen ulkopuolella ympäröi kapseli. Tällä alueella kiekon fibrosuksen pystysuuntaiset kuidut levyn sivupinnalla eroavat toisistaan ja kulkevat reiän kanssa yhdensuuntaisesti; samanaikaisesti levy ei liity suoraan tähän liitokseen, koska kun se lähestyy paljastumatonta halkeamia, se häviää vähitellen;
• Kohdunkaulan anatominen piirre on poikittaisten prosessien pohjassa olevien reikien läsnäolo, jossa a. Vertebralis;
• intervertebral foramen C ₅, C ₆ ja C ₇ ovat muodoltaan kolmioita. Kappaleen aukon akseli kulkee vinosti. Siten luodaan olosuhteet aukon kaventamiseksi ja selkärangan puristamiseksi paljastamattomien kasvujen aikana;
• kohdunkaulan nikamien (paitsi C ₇ ) spinousprosessit on jaettu ja laskettu alas;
• nivelten prosessit ovat suhteellisen lyhyitä, ne ovat kallistetussa asennossa etu- ja vaakatasojen välillä, mikä määrittää huomattavan määrän taivutus-laajennusliikkeitä ja jonkin verran rajoitettuja sivuttaisia taipumuksia;
• pyörimisliikkeet suoritetaan pääasiassa ylemmän kohdunkaulan selkärangan takia, koska hammaskäsittelyn lieriömäinen liitos on nikamien C1 nivelpinnan kanssa;
• spinousprosessi _C7 näyttää maksimaalisesti ja helposti palpoituna;
• kaikentyyppiset liikkeet (taivutuslaajennus, kallistukset oikealle ja vasemmalle, pyöriminen) ja enimmäkseen ovat ominaista kohdunkaulan selkärangalle;
• ensimmäinen ja toinen kohdunkaulan juuret ulottuvat atlanto-occipital- ja atlanto-aksiaalisten nivelten takana, eikä näillä alueilla ole nikamien välisiä levyjä;
• kohdunkaulan selkärangan piikkien välisten levyjen paksuus on 1/4 vastaavan nikaman korkeudesta.

Kohdunkaula on vähemmän voimakas ja liikkuvampi kuin lannerangan ja yleensä vähemmän stressiä. Kuitenkin 1 cm ² kohdunkaulalevyn kuormitus ei ole pienempi, mutta jopa suurempi kuin 1 cm ² lannerangasta (Mathiash). Tämän seurauksena kohdunkaulan nikamien degeneratiiviset leesiot esiintyvät niin usein kuin lannerangan alueella.

R.Galli et ai. (1995) osoitti, että nivelsiteinen laite tarjoaa hyvin vähän liikkuvuutta nikamien välillä: viereisten nikamien horisontaaliset siirtymät eivät koskaan ylitä 3-5 mm, ja kulmakulma on 11 °.

PDS: n epävakaus on odotettavissa, jos vierekkäisten nikamien välissä on yli 3-5 mm etäisyys ja nikamien välinen kulma kasvaa yli 11 °. 

[18], [19], [20], [21], [22], [23], [24]

Rintakehä

Rintakehän alueella, jossa selkärangan liikkuminen on suhteellisen pieni, nikamat ovat korkeampia ja paksumpia kuin kohdunkaulan. Th ₅ ja Th12 rintakehä nikama niiden poikittaismitta kasvaa asteittain, lähestyy arvoa ylemmän lannenikamien; rintakehän levyillä on alhaisempi korkeus kuin lannerangan ja kohdunkaulan alueilla; nikamien välinen paksuus on 1/3 vastaavan nikaman korkeudesta; rintakehän reiät rintakehän alueella kapeammat kuin kohdunkaulassa; selkäranka on myös kapeampi kuin lannerangan alueella; useiden sympaattisten kuitujen läsnäolo rintakehässä ei ainoastaan aiheuta rintakehän radikulopatian ominaista kasvullista väriä, vaan se voi myös aiheuttaa vatsakalvon ja dyskinesioiden kehittymistä; suhteellisen massiivinen, paksuuntunut päissä, rintakehän poikittaiset prosessit taipuvat jonkin verran posteriorisesti, ja spinousprosessit ovat jyrkästi alaspäin; kylkiluun kukkulan vieressä on poikittaisen prosessin paksunnetun vapaan pään etupinta, joka muodostaa todellisen kallion- poikittaisliitoksen; toinen liitos muodostuu kylkiluun pään ja selkärangan rungon sivupinnan väliin levyn tasolla.

Nämä liitokset vahvistetaan vahvoilla nivelsiteillä. Kun selkäranka pyörii, selkärankaiset selkärangan rungot ja sivupinnat seuraavat selkärankaa, kääntymällä koko pystyakselin ympäri.

Rintakehän selkäydestä on kaksi ominaisuutta:

• normaali kyphotinen mutka vastakohtana kohdunkaulan ja lannerangan lordaaliseen mutkaan;
• jokaisen nikaman niveltäminen parin parin kanssa.

Rintakehän selkärangan vakaus ja liikkuvuus

Tärkeimmät stabiloivat elementit ovat: a) rintakehä; b) nikamien väliset kiekot; c) kuitumaiset renkaat; d) nivelsiteet (etu- ja takaosan pitkittäiset sidokset, säteilevä nivelside, kallion- poikittaisliitos, poikittaiset poikittaisliitokset, keltainen nivelside, inter- ja supraspinääriset sidokset).

Nivelsiteillä varustetut kylkiluut tarjoavat riittävän stabiilisuuden ja samalla rajoittavat liikkuvuutta liikkeiden aikana (taipuminen - jatke, sivusuunnat ja kierto).

VAROITUS! Rintakehän liikkeen aikana pyöriminen on vähäisintä.

Ristikkäiset kiekot yhdessä kuiturenkaan kanssa poistavat poiston lisäksi vakauttavan toiminnon: tässä osassa kiekot ovat pienempiä kuin kohdunkaulan ja lannerangan alueilla, mikä minimoi liikkuvuuden selkärangan välillä.

Nivelsiteiden tila määrittää rintakehän selkärangan vakauden.

Useat tekijät (Heldsworth, Denis, Jcham, Taylor ja muut) perustelivat kolmen tuen vakautta.

Tärkein rooli on posteriorisella kompleksilla: sen eheys on välttämätön edellytys vakaudelle, ja taka- ja keskimmäisten tukirakenteiden vaurioituminen ilmenee kliinisenä epävakautena.

Tärkeä stabilointielementti on nivelpussit, ja myös liitosten anatomia varmistaa rakenteiden eheyden.

Liitokset suuntautuvat etutasolle, joka rajoittaa taipumuksen laajentamista ja sivusuunnassa olevia kallistuksia; siksi rintakehän alueella nivelen subluxaatiot ja poikkeamat ovat erittäin harvinaisia.

VAROITUS! Epävakaampi alue on Th10-L1-vyöhyke, joka johtuu suhteellisen vakaista rintakehän ja liikkuvista lannerangoista.

Lumbosakraalinen selkäranka

Lannerangassa, joka tukee ylimmän osaston vakavuutta:

• selkärangan elimet leveät, poikittaiset ja nivelten prosessit massiiviset;
• lannerangan rungon etupinta on hieman kovera sagitaalisessa suunnassa; L-nikaman runko edessä on hieman korkeampi kuin selässä, mikä määrää lannerangan anatomisesti muodostumisen. Lordoosiolosuhteissa kuorman akseli siirtyy taaksepäin. Tämä helpottaa rotaatioliikkeitä kehon pystysuoran akselin ympäri;
• lannerangan poikittaiset prosessit sijaitsevat tavallisesti etupuolella; lannerangan poikittaisten prosessien ventral-osat ovat vastaavien lannerangojen alikehittyneitä jäänteitä, minkä vuoksi niitä kutsutaan kylkiluun prosesseiksi (processus costarii vertebrae lumbalis). Rintaprosessien pohjalla on pienempiä inkrementaalisia prosesseja (processus accessorius);
• lannerangan nivelten prosessit ovat selvästi ulkonevat, ja niiden nivelpinnat on kulmautunut sagittiseen tasoon;
• spinous-prosessit ovat paksunneet ja posteriorisesti lähes vaakasuorat; jokaisen ylivertaisen nivelprosessin takaosassa, vasemmalla ja vasemmalla puolella, on pieni kartiomainen mastoidiprosessi (processus mamillaris);
• lannerangan väliset reiät ovat melko leveät. Kuitenkin selkärangan epämuodostumisen, degeneratiivisten prosessien, tässä osassa esiintyvien staattisten häiriöiden osalta esiintyy useimmiten kivun radikulaarista oireyhtymää;
• lannerangat, jotka suorittivat suurimman kuorman, ovat korkeimmillaan - 1/3 kehon korkeudesta;
• yleisin sijainti pyyhi-zy välilevypullistuma ja vastaa ylikuormitettu rajapintojen: väli L ₄ ja L _{: n} ja jonkin verran vähemmän - välillä U ja S1;
• pulpal-ydin sijaitsee levyn taka- ja keskimmäisen kolmanneksen rajalla. Tämän alueen kuitu rengas on paljon paksumpi etupuolella, jossa sitä tukee tiheä etuosan pitkittäisliima, joka on voimakkaimmin kehittynyt lannerangan alueella. Kuiturenkaan takaosa on ohuempi ja erottuu selkäydinkanavasta ohuella ja huonommin kehittyneellä takaosan pitkittäissidoksella, joka on lujemmin sidoksissa nikamien välisiin levyihin kuin selkärankaisiin. Jälkimmäisen kanssa tämä nivelsite on yhdistetty irtonaisella sidekudoksella, jossa on laskimonsuojus, joka luo lisäolosuhteita ulkonemien ja prolapsien muodostumiselle selkäydinkanavan luumenissa.

Yksi selkärangan ominaispiirteistä on neljä ns. Fysiologista kaarevuutta, jotka sijaitsevat sagitaalisessa tasossa:

• kohdunkaulan lordoosi, joka muodostuu kaikesta kohdunkaulan ja ylemmästä rintakehästä; enintään kuperuus osuu tasolla C ₅ ja C ₆;
• rintakehän kyphosis; suurin koveruus on Th ₆ - Th _{7 tasolla};
• lannerangon, joka muodostuu viimeisestä rintakehästä ja kaikista lannerangoista. Useimmat kaarevuus on tasolla kehon L ₄;
• sacrococcygeal kyphosis.

Selkärangan toiminnallisten häiriöiden päätyypit kehittyvät joko fysiologisten käyrien sileyden tyypin mukaan tai niiden lisääntymisen tyypin mukaan (kyphosis). Selkä on yksi aksiaalinen elin, joka jakaa sen eri anatomisiin osiin ehdollisesti, joten ei voi olla hyperlordoosia, esimerkiksi kohdunkaulan selkärangan lannerangan sileyydessä lannerangassa, ja päinvastoin.

Tällä hetkellä on selvitetty selkärangan muutosten pääasialliset tyypit tasoitetuilla ja hyperlordoottisilla muunnelmilla.

1. Kun selkärangan fysiologiset kaarevuudet tasoittuvat, kehittyy taipumustyyppisiä funktionaalisia häiriöitä, joille on tunnusomaista potilaan pakkoasento (taivutusasennossa) ja joka sisältää:

• liikkuvuuden rajoittaminen kohdunkaulan motorisissa segmenteissä, myös pään nivelten alueella;
• pään huonompi vino lihas oireyhtymä;
• kaulan ja sternocleidomastoidin lihaksen syvien joustimien vauriot;
• anaali-skaleenin lihasoireyhtymä;
• ylemmän halkeama-alueen oireyhtymä (lihasoireyhtymä, joka nostaa hartiaa);
• eturintakehän syndrooma;
• joissakin tapauksissa - humeroskapulaarisen periartriitin oireyhtymä;
• joissakin tapauksissa ulkoinen ulnar epicondylosis -oireyhtymä;
• 1. Kylkiluun liikkuvuuden rajoittaminen, joissakin tapauksissa - I-IV-kylkiluut, solukkojen nivelet;
• lannen lordoosin sileysoireyhtymä;
• paravertebraalinen lihasoireyhtymä.

Liikkuvuuden rajoittaminen lannerangan ja alemman rintaosan selkärangan moottorisegmenteissä: lannerangan ja alemman rintakehän jatke:

• rajoitettu liikkuvuus sacroiliac-liitoksessa;
• lisämunuaisen lihasoireyhtymä;
• ileo-lannerangan lihasoireyhtymä.

2. Kun selkärangan fysiologiset taivutukset lisääntyvät, kehittyy taipuvainen funktionaalisen häiriön tyyppi, jolle on tunnusomaista potilaan suora "ylpeä" kulku ja lannerangan ja kohdunkaulan laajenemisen rajoittaminen taudin kliinisten oireiden ilmenemisen aikana. Se sisältää:

• liikkuvuuden rajoittaminen selkärangan keski- ja kohdunkaulan munasarjojen moottorisegmenteissä;
• lihasten kohdunkaula - kaulan ekstensorit;
• joissakin tapauksissa sisäisen ulnar-epicondylosis-oireyhtymän;
• liikkuvuuden rajoittaminen rintakehän selkärangan moottorisegmenteissä.
• lannerangan hyperlordoosin oireyhtymä;
• laajennuksen rajoittaminen lannerangan moottorisegmenteissä: L1-L2 ja L _2- L ₃, joissakin tapauksissa - L ₃ - L ₄;
• reisiluun selkälihasryhmän oireyhtymä;
• reisilihasten purkausoireyhtymä;
• piriformis-oireyhtymä;
• kokkigodynian oireyhtymä.

Siten kun aktiivisten voimien symmetria häiriintyy jopa normaaleissa fysiologisissa olosuhteissa, selkärangan konfiguraatio muuttuu. Fysiologisista käyristä johtuen selkäranka kestää 18-kertaisen aksiaalisen kuormituksen, joka on suurempi kuin samanpaksuinen betonipylväs. Tämä on mahdollista johtuen siitä, että taivutusten yhteydessä kuormitusvoima jakautuu tasaisesti koko selkärangan.

Selkärankaan kuuluu myös kiinteä jako, ristikko ja hitaasti liikkuva tailbone.

Ristikko ja viides lanneranganakseli ovat koko selkärangan perusta, joka tukee kaikkia sen päällikköosastoja ja kokee suurimman rasituksen.

Selkärangan muodostumista ja sen fysiologisten ja patologisten taipumien muodostumista vaikuttavat suuresti IV- ja V-lannerangan niskan ja ristikon sijainti, ts. Sakraalin ja selkärangan yläosan välinen suhde.

Normaalisti runko suhteessa kehon pystyakseliin on 30 °: n kulmassa. Lantion voimakas kaltevuus aiheuttaa lannerangan, jotta tasapaino säilyy.

[25], [26], [27], [28], [29]